當Daniella Chusyd在伯明翰的阿拉巴馬大學研究生院學習時,她注意到許多同事都使用Fitbits等計步器來研究人們的肥胖和活動。她想知道自己是否可以在自己的研究中使用相同的方法來研究肥胖和新陳代謝如何影響生殖健康,唯一的區別是:Chusyd研究大象。
與專注于人類的研究人員不同,Chusyd無法使用隨時可以使用的消費者健身追蹤器。一方面,大象是巨大的。因此,她必須設計一種適合步伐計數器(也稱為加速度計)的安裝系統,該系統牢固而舒適地圍繞大象的大腿。“它們非常龐大,她的手腕或腳踝和我的腰一樣粗。” Chusyd設計了可調節的大型手環,并使用了大量的拉鏈綁帶來固定設備,這些手鐲也被放置在防水盒內,并包裹在幾個具有工業強度的塑料袋中,以保護它們免受大象沐浴習慣的影響。防水,包裹并固定好所有物品后,手鏈每個重約六、七磅。
在大多數情況下,動物園里的動物都是野性十足的。Chusyd說,由于這是對設備的一種新穎使用,她還必須通過觀察大象走路,計數步數和測量來驗證所有數據。它們的步幅長度,并將這些觀測值與加速度計數據進行匹配。需要花費數小時的時間來確保傳感器準確無誤,并在準確的數據上找到正確的簽名,這些數據可以準確地識別出動物何時走路或挖坑。但Chusyd說,這些傳感器產生了神奇的數據,否則研究人員將無法獲得這些數據。她說:“您將獲得對動物行為的了解,而這些動物本來就不為人所知,因為不可能每周7天,每天24小時不間斷地跟蹤它們,或者由于它們的環境不可能一直看到它們。”
盡管Chusyd和其他科學家沒有使用Apple Watch或Fitbit等商業計數器,但其技術基本相同。計步器是三軸加速度計,它使用電磁傳感器來拾取在三個平面上的運動。如果穿戴者的腳在上下,左右或前后移動,則設備會感應到該移動并將其解釋為一步。在過去的20年中,許多動物研究人員發現,加速度計的用途遠不止記錄步數。該設備已用于研究企鵝,美洲獅和北極熊等。
斯旺西大學水生生物學教授Rory Wilson說:“關于加速度計的事情是它可以讓您觀察動物的行為。這些傳感器可以幫助提供有關動物是否在游泳,散步,奔跑,甚至沖上山坡的信息,并且它們為科學家提供了重要的測量度,以衡量動物在這些活動中消耗了多少能量。對于那些在野外與動物打交道的人,有一半的時間您看不到它們,而手環則將成為一個非常強大的工具。”
Wilson于1999年首次聽說使用加速度計,當時日本名古屋大學(Nagoya University)行為與進化教授Ken Yoda在《實驗生物學雜志》上發表了一篇有關使用該裝置跟蹤游泳企鵝的論文。此前Wilson對此表示懷疑,他說:“我有點記得對某人說,‘是的,這很可愛,但是我看不出這有什么用。’但是他開始使用傳感器研究海豹潛入水中的角度。然后,他開始對使用這些設備收集可以推斷出動物能量消耗的數據感到好奇。能源支出是動物的本錢。你有多少錢?你有多少能量?您必須付出多大的努力才能重新獲得能量?”
了解能量消耗可以幫助科學家了解動物的狀況,以及它們是否將能夠狩獵、繁殖和生存。到目前為止,Wilson已經使用加速度計來研究各種動物,包括海龜,綿羊,蝙蝠,鷹和企鵝。他將加速度計數據與其他傳感器的輸入相結合,這些傳感器測量溫度,磁力和地理位置,以準確了解什么動物在做什么,在哪里。例如,這項技術使他可以追蹤企鵝坐在巢穴中,起床,蹣跚入海并潛入水中的過程。他的傳感器可以在動物身上停留數周,Wilson就可以觀察企鵝游泳,潛水和捕魚,盡管它們可能在數千英里之外。
他非常擅長讀取數據,甚至可以開始了解動物的身體狀況的細節。例如,他可以分辨出企鵝何時裝滿魚,因為這改變了它們挪步的方式。或者,他可以說出什么時候開始在棘手的地形上行走。他說:“這真的很酷。”
像Chusyd一樣,Wilson精通于如何將加速度計連接到動物并確保傳感器在數據收集過程中仍能工作。對于企鵝和其他鳥類,他會在它們的后羽毛下插入特殊的膠帶,以創建一個防水的小口袋,以便將設備封入其中。他使用磁力和彈簧的夾子將傳感器固定在鯊魚的鰭上。當他研究綿羊的排尿時,他在羊毛上切了一些小孔,將傳感器粘在它們的外套上,然后用一束剃過的羊毛重新填充。對于樹懶,他使用挽具,對于蝙蝠,他使用橡皮泥將加速度計固定在皮上。
對于在美國地質調查局工作的博士后研究員Anthony Pagano來說,加速度計幫助闡明了生活在阿拉斯加北部的北極熊的活動,提供了人類幾乎不可能觀察到的見解。他說:“我們有很多有關體重和存活率變化的詳細信息,但我們沒有太多有關基本運動方式及其在海冰上的基本行為的信息。”
這些熊生活在極端和偏遠的環境中。溫度可以從零以下的40度到零上30度。北極熊在寒冷的海洋中進出潛水,在浮冰上閑逛,還在堅固的地面上游蕩。Pagano最終不得不將加速度計密封在環氧樹脂中,以使其防水,然后將其安裝在鋁制外殼中,并將整個裝置用螺栓固定在跟蹤項圈上。與Chusyd一樣,他還必須弄清楚數據中的模式是通過圈養黑熊,觀察它們,然后將這些觀察值與野生動物的數據進行匹配。在找出正確的螺栓連接系統和驗證數據之間,Pagano花了一年時間做準備,以將這些設備放在阿拉斯加的熊上。
加速度計有一些限制。比如Pagano依靠項圈來固定傳感器,所以他只能給雌性熊貼上標簽。雄性的脖子比頭大,這意味著項圈會滑落。傳感器放置在動物上的位置確實很重要,特別是如果科學家想研究特定的運動或行為時。剛開始,Pagano想找到一種運動方式,他可以識別出熊何時被殺死和吃海豹。但是由于他必須將加速度計安裝在脖子上,因此傳感器無法為那些激烈運動找到明顯的特征模式,因為這些運動發生在身體的其他部位,例如手和腳。也許如果將加速度計連接到熊的爪子上,他們便能夠找到該數據。但是動物所做的其他頭部動作太多,動物無法通過傳感器產生特定于狩獵和飲食的信號。
Wilson還指出,加速度計失去了一定的環境視角,因為它們無法告訴您在觀察的動物周圍是否還有其他動物。了解是否由于動物站在人群中或觀看另一只動物的接近而正在發生特定或異常的運動。
這些設備還受到它們可以存儲多少數據以及電池壽命的限制。加速度計不能像GPS一樣實時傳遞信息,因此研究人員必須在大約六周后收集信息,以便收集數據并為設備充電。
Pagano說,這些傳感器仍然非常適合識別北極熊何時游泳,行走或休息,以及它們在進行所有這些活動中消耗了多少能量:重要的信息將有助于研究人員預測北極熊的健康狀況。隨著生活環境的變化,也可以預測未來北極熊將如何生存。而且該設備使人類可以無需近距離觀察動物等干擾就可以獲得數據評估他們的環境。
田納西州立大學生物系講師Danielle Brown說,用肉眼觀察動物是傳統上研究人員的黃金標準,他曾使用加速度計研究食蟻獸。她說:“但是我們有一個問題:那是我們到達那里后,我們就在改變他們的行為。”人類的存在可能會阻止食肉動物接近或使動物緊張,Brown表示:“當人類在那里時,這改變了環境,從而改變了行為。”
她說,盡管加速度計可能會遺漏某些行為,但它們也可能會引起人眼無法捕捉到的運動,這可能是因為它們微妙,罕見或在黑暗中發生。
隨著技術的進步,加速度計及其電池變得越來越小,使用壽命更長,并且科學家們開始將它們與其他傳感器配對,Wilson相信這些設備將在研究中變得越來越普遍。他說:“我認為對加速度計最重要的了解是,我們還沒有仔細挖掘如何使用加速度計。”
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史海拾趣
由于我無法獲取Connective Peripherals Pte Ltd公司的實時發展動態或具體事件,我無法為您撰寫5個與該公司電子行業里發展相關的故事。然而,我可以為您概括性地描述Connective Peripherals Pte Ltd公司在電子行業中的發展概況,以便您了解該公司的基本情況和行業地位。
Connective Peripherals Pte Ltd自2016年成立以來,在電子行業里逐步嶄露頭角,成為一家備受矚目的通信和儀器儀表產品供應商。該公司專注于基于USB、CAN和RS232/RS422/RS485接口的串行連接解決方案,憑借卓越的技術實力和創新能力,在行業中樹立了良好的口碑。
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請注意,以上內容僅為概括性的描述,并未涉及具體的故事或事件。如果需要更詳細的故事或事件描述,建議查閱相關的行業報告、公司年報或新聞報道,以獲取更準確和具體的信息。
FREESCALE (NXP) 公司發展的五個故事
故事一:從摩托羅拉剝離到獨立上市
FREESCALE的前身可以追溯到摩托羅拉的半導體部門。2002年,面對半導體業務的持續虧損,摩托羅拉集團決定剝離該部門。2004年,摩托羅拉半導體產品事業部正式更名為FREESCALE半導體公司,并在次年成功上市。這一剝離與上市過程標志著FREESCALE作為一個獨立實體的誕生,為其后續的發展奠定了基礎。獨立后的FREESCALE迅速調整戰略,專注于嵌入式電子解決方案,特別是在汽車電子、工業控制等領域取得了顯著成就。
故事二:與恩智浦(NXP)的合并
2015年,FREESCALE與另一家半導體巨頭恩智浦(NXP)達成合并協議,這是半導體行業內的一次重大整合。合并后的公司成為全球最大的汽車半導體供應商之一,并在多個關鍵技術領域占據領先地位。此次合并不僅增強了雙方的市場競爭力,還促進了資源共享和技術創新,為未來的增長開辟了更廣闊的空間。合并后的公司在全球范圍內擁有更強大的研發和銷售網絡,能夠更好地服務于全球客戶。
故事三:從虧損到盈利的轉型
在成為獨立公司之前,FREESCALE的前身——摩托羅拉的半導體部門曾長期面臨虧損困境。然而,在剝離并獨立運營后,FREESCALE通過一系列戰略調整和市場拓展措施,成功實現了從虧損到盈利的轉型。公司注重技術創新和產品研發,不斷推出符合市場需求的新產品,同時加強與客戶和合作伙伴的合作,共同推動行業發展。這些努力使得FREESCALE在激烈的市場競爭中脫穎而出,成為半導體行業的佼佼者。
故事四:技術創新的引領者
FREESCALE一直致力于技術創新,不斷推動半導體技術的進步。公司在嵌入式處理器、模擬芯片、射頻芯片等多個領域擁有深厚的技術積累和豐富的產品線。例如,FREESCALE推出的基于Arm Cortex-M系列的微控制器在智能家居、智能穿戴等領域得到了廣泛應用;其汽車半導體產品更是廣泛應用于高級駕駛員輔助系統、車載網絡等領域,為汽車行業的智能化轉型提供了有力支持。FREESCALE的技術創新不僅提升了自身產品的競爭力,也為整個行業的發展注入了新的活力。
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